計算機組成原理實驗報告01523.doc

1、南通大學(xué)計算機科學(xué)與技術(shù)學(xué)院上機實驗報告姓名：鄧晗班級：軟件工程142學(xué)號：1413032051一、目的及要求1. 熟悉靜態(tài)隨機存儲器RAM和只讀存儲器ROM勺工作特性和使用方法;2. 熟悉半導(dǎo)體存儲器存儲和讀出數(shù)據(jù)的過程；3. 了解使用半導(dǎo)體存儲器電路時的定時要求。二、環(huán)境(軟、硬件平臺)硬件：計算機一臺軟件：Quartus n 2.0及以上版本三、內(nèi)容及步驟(包括程序流程及說明)1.利用Quartus n器件庫提供的參數(shù)化存儲單元lpm_rom設(shè)計一個由128X8位的RO(地 址空間：00H7FH構(gòu)成的只讀存儲器系統(tǒng)。(1) 設(shè)計實驗電路圖，在 Quartus n的編輯環(huán)境下，進行原理圖的

2、輸入和編輯工作，要求編 譯通過，無錯誤。(2) 利用.mif文件，對ROM勺存儲單元00H05H進行初始化。(3) 給定ROM存儲區(qū)的地址：00H05H讀ROM存儲單元。要求通過分析仿真波形，檢查數(shù) 據(jù)的正確性。記錄仿真波形、分析方法、分析過程和分析結(jié)果。1.1.首先利用器件庫提供的存儲單元Addr+0*1+2+3*4 | +5 |+70Ti-330467os nn 44438000000000000oa001600汕000Q0000000024000000QQQ000oa00320000000000CC肚004D0000C3QD00co00004B0000000000000000560000

3、oa000000000064000000QQ0000OQQO72第00C300DOCG00DO8Dc?00C：00000000000000000000000000960000DOQD0Q000000104Q00Q00Q0000000001120000DO0000003C0012000000000DO00OQ00Hm* 刪te 古 hoodq1 cMjxl. tuf be words1 仙1碾.期J tf. nctocklpm_rom器件設(shè)計一個128X8位的ROMR讀存儲器,MegdWiizdrd Plugdn ManAger - LPMROM |page 1LPM.ROMVersioiii|

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5、mi Fte |.mif)Bro wse Ftenrne:岸:時算機組趣理爛盟宴驗取瞪三ItKlmifPORT上 它Ths Initial content fie should confotn to iporft dloisnPorK?注意這里要關(guān)聯(lián)mif文件;1.2.設(shè)計的電路圖如下：給入的八位地址的最高位作為器件脈沖端的控制信號，其余七位作為ROM勺地址輸入。1.3 利用.mif文件，對ROM勺存儲單元00H05H進行初始化如上面的截圖所示，每次在重新寫入數(shù)據(jù)時都要更新重新關(guān)聯(lián)文件；然后設(shè)計出仿真波形:KaneEEO. Q de田 ftddr 5 5M 03二incl .B 1oule.6

6、 01田4H M【 ooK01X02X03X0-1X05)( 06DC00J-L1_1_1L-L J1LJL-00 X2133)(0467Y05c333 M 50 0 ns IDD.p ns 150 0 ns ZOO 卩 ns 250. p 血 300.p ns 350.p ns 400.(Q 皿 450.卩 ns 500 卩 n.5550. p ns 60250.0 n-5j2.利用 QuartusU器件庫提供的參數(shù)化存儲單元lpm_ram_dq,設(shè)計一個由 128X8 位的 RAM(地址空間：80HFFH構(gòu)成的隨機存儲器系統(tǒng)(1) 設(shè)計實驗電路圖，在 Quartus U的編輯環(huán)境下，進行原

7、理圖的輸入和編輯工作，要求編 譯通過，無錯誤。(2) 給RAM勺存儲單元80H85H寫入數(shù)據(jù)。要求通過分析仿真波形，檢查數(shù)據(jù)的正確性。 記錄仿真波形、分析方法、分析過程和分析結(jié)果。(3) 給定RAM存儲區(qū)的地址：80H85H讀RAM存儲單元。要求通過分析仿真波形，檢查數(shù) 據(jù)的正確性。記錄仿真波形、分析方法、分析過程和分析結(jié)果。2.1.首先利用器件庫提供的存儲單元lpm_ram_dq器件設(shè)計一個128X8位的RAM勾成的隨機存儲器,這里也可以設(shè)計mif文件進行關(guān)聯(lián);2.2，設(shè)計的電路圖如下所示:3兇陽裁頂-Q| 廠詼忙訂步于 丁逆_：蘭曲1乂卜I I i IW*!1 a阮 i i i 1-1I

8、pm叨rn血QdBlLB7.J3| qlT.-OJ1we jcklne-3s|6.O cirtclaicl:L 二給入的八位地址的最高位作為器件脈沖端的控制信號，其余七位作為RAM勺地址輸入。we是控制數(shù)據(jù)的寫入和讀出控制端。data7.0則是數(shù)據(jù)的輸入端。2.3設(shè)計仿真波形，給RAM勺存儲單元80H85H寫入數(shù)據(jù)，給定RAM存儲區(qū)的地址：80H85H讀RAM存儲單元。如下所示：卩p=KK DOB 03VaIu.4 kt8OCI. 0 他m 0eo r &i x O(ZZ as xSAX85.)t 3i X 54 Xy65 X T5 Yd0/L_L_rL_rLnn m mmmmrL tlm r

9、L_HDI X 54J(24X IZX65刑ICO.p MSM. D tieLBCO.O atLTM.D tie300 0 価3.利用Quartus U器件庫提供的參數(shù)化存儲單元lpm_ramo，設(shè)計一個由128X8位的RAM (地址空間：80HFFH構(gòu)成的隨機存儲器系統(tǒng)。(1) 設(shè)計實驗電路圖，在 Quartus U的編輯環(huán)境下，進行原理圖的輸入和編輯工作，要求編 譯通過，無錯誤。(2) 給RAM勺存儲單元80H85H寫入數(shù)據(jù)。要求通過分析仿真波形，檢查數(shù)據(jù)的正確性。 記錄仿真波形、分析方法、分析過程和分析結(jié)果。(3) 給定RAM存儲區(qū)的地址：80H85H讀RAM存儲單元。要求通過分析仿真波

10、形，檢查數(shù) 據(jù)的正確性。記錄仿真波形，仿真結(jié)果的分析方法、分析過程和分析結(jié)果。3.1.首先利用器件庫提供的存儲單元lpm_ram_io器件設(shè)計一個128X8位的RAM勾成的隨機 存儲器：Q姻 rr T-r-r Ipm ram idD*下tirtensb fl4dne-9B6.O inabck outebekii r-x-LRAM勺地址輸入。在這給入的八位地址的最高位作為器件脈沖端的控制信號，其余七位作為里這個器件的dio7.0是一個雙向端口，即使輸入也是輸出。既是作為數(shù)據(jù)的輸入和輸出 的，cs則是控制數(shù)據(jù)的輸入和輸出的控制端，we是控制數(shù)據(jù)的寫入和讀出控制端。2.3設(shè)計仿真波形，給RAM勺存儲

11、單元80H85H寫入數(shù)據(jù)，給定RAM存儲區(qū)的地址： 80H85H讀RAM存儲單元。如下所示:VlJ-QE p ps *50.0 m100.01u L90.D is 200.D! !tie 50.0a. 30Q.Q Tin3EB.0 ns WO.O uDJLl LJLJ-1rtBCL(3 Jii-sPH O：-15 y 23a x xa X*m y isX Ha l45 X nI B4. 利用Quartus U器件庫提供的參數(shù)化存儲單元 lpm_rom、lpm_ram_dq或lpm_ramo 設(shè)計一個由128X8位的R0(地址空間：00H7FH和一個由128X8位的RAM(地址空間： 80HFF

12、H構(gòu)成的存儲器系統(tǒng)。(1) 設(shè)計實驗電路圖，在 Quartus U的編輯環(huán)境下，進行原理圖的輸入和編輯工作，要求編 譯通過，無錯誤。(2) 利用.mif文件，對ROM勺存儲單元00H05H進行初始化。(3) 從05H單元讀出一個8位數(shù)據(jù)存入88H單元。(4) 將90H存入06H單元，將11H存入90H單元，請置相關(guān)控制信號(注意時序關(guān)系)實 現(xiàn)下列功能：給定06H,讀出數(shù)據(jù)11H (即，實現(xiàn)間接尋址功能)。4.1綜合以上三步的實驗就可以設(shè)計出電路圖如下：row二窗-74 亓4b0NQ|6 i|JwnW.lDCTAL D-FF=3 74273b IflMWODKklmE-s6.C0AV4 1甲i

13、iBGN:jDBU&T QJc KHBr|+ I a:oct如J:*-.】越I I PnUccrorJi i v r i i i i ti i 74244bAGH時1r .mIi i i i i i ii u i i i i i i i# 口啊AY4.1|呻fl|B4.1BGHHYpl禹2地ejip.-4第一個74244b作為輸入數(shù)據(jù)緩沖器，其余兩個 74244b器件作為ROM和RAM勺輸出結(jié)果的緩 沖器，對輸出結(jié)果加以控制，就會避免輸出總線上的數(shù)據(jù)不會因為相互干擾產(chǎn)生紊亂，這樣 的話兩個存儲器的控制數(shù)據(jù)的輸出脈沖端就可以不用了(我的電路圖中沒有用)。74374b器件作為寄存器暫時存儲總線輸出

14、的數(shù)據(jù)。特別注意：不同的總線的命名不能一樣。否則會造成數(shù)據(jù)的紊亂錯誤。4.2 對ROM勺存儲單元00H05H進行初始化。Addir叫叫*7213346733 pD-3MOOOGDO憶000016Moo000000Moo24OToo聞QQ:r-00OT口32ao0DO00onCH)oo軸知ooDODO怕00Moo0GDO0000即0OT血曲DO:T00OO應(yīng)QO0PG00ODM072oo00DOM0DM00ooDO0000DO圜CHJ00OGDODO00OT00WWTOQQ即zcQQcwW104OOCIODO60DOO112OT0000DO0000120MOQ0GDOGOoooo初始化和上面的是一樣的，同樣要進行更新和關(guān)聯(lián)。4.3從05H單元讀出一個8位數(shù)據(jù)存入88H單元,設(shè)計的波形圖如下:0 DIEN血S 1K (ELHARB 0LTidl. cE 0LhCl.B QLSBO1 0rJD-BUEB 1E D陰.B |叭.B 1HIB 09. Q its20. R330. q ts呱 Q n